CN109716155B - 具有迪克逊型水/脂肪分离的mr成像 - Google Patents

具有迪克逊型水/脂肪分离的mr成像 Download PDF

Info

Publication number
CN109716155B
CN109716155B CN201780056863.2A CN201780056863A CN109716155B CN 109716155 B CN109716155 B CN 109716155B CN 201780056863 A CN201780056863 A CN 201780056863A CN 109716155 B CN109716155 B CN 109716155B
Authority
CN
China
Prior art keywords
scan
echo signals
fat
generating
clinical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201780056863.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109716155A (zh
Inventor
E·德维尔特
A·L·默尔兰德
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Koninklijke Philips NV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Koninklijke Philips NV filed Critical Koninklijke Philips NV
Publication of CN109716155A publication Critical patent/CN109716155A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109716155B publication Critical patent/CN109716155B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/44—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
    • G01R33/48—NMR imaging systems
    • G01R33/4828—Resolving the MR signals of different chemical species, e.g. water-fat imaging
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/24—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance for measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
    • G01R33/243—Spatial mapping of the polarizing magnetic field
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/44—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
    • G01R33/48—NMR imaging systems
    • G01R33/54—Signal processing systems, e.g. using pulse sequences ; Generation or control of pulse sequences; Operator console
    • G01R33/56—Image enhancement or correction, e.g. subtraction or averaging techniques, e.g. improvement of signal-to-noise ratio and resolution
    • G01R33/561—Image enhancement or correction, e.g. subtraction or averaging techniques, e.g. improvement of signal-to-noise ratio and resolution by reduction of the scanning time, i.e. fast acquiring systems, e.g. using echo-planar pulse sequences
    • G01R33/5615—Echo train techniques involving acquiring plural, differently encoded, echo signals after one RF excitation, e.g. using gradient refocusing in echo planar imaging [EPI], RF refocusing in rapid acquisition with relaxation enhancement [RARE] or using both RF and gradient refocusing in gradient and spin echo imaging [GRASE]

Abstract

本发明涉及一种用于MR成像的方法。本发明的一个目的是提供一种迪克逊水/脂肪分离技术，特别是与单点采集方案相结合，其避免由于主磁场B0的缺陷而在重建的MR图像中交换水和脂肪信号。本发明的方法包括以下步骤：‑通过使对象(10)经受第一成像序列来在预扫描中生成和采集回波信号；‑根据所述预扫描的所述回波信号来导出脂肪分数图；‑通过使所述对象(10)经受第二成像序列来在临床扫描中生成和采集回波信号；‑根据所述脂肪分数图和所述临床扫描的所述回波信号来导出场图估计；‑根据所述临床扫描的所述回波信号来重建MR图像，其中，基于所述场图估计来分离来自脂肪和水的信号贡献。此外，本发明涉及用于执行该方法的MR设备(1)和计算机程序。

Description

具有迪克逊型水/脂肪分离的MR成像
技术领域
本发明涉及磁共振(MR)成像的领域。其涉及对放置在MR设备的检查体积中的身体的一部分的MR成像的方法。本发明还涉及MR设备并且涉及要在MR设备上运行的计算机程序。
背景技术
当今广泛地使用图像形成MR方法，其利用磁场与核自旋之间的相互作用以形成二维或三维图像，特别是在医学诊断的领域使用，因为对于对软组织的成像，它们相对于其他方法在许多方面是有优势的，不需要电离辐射并且通常是非侵入性的。
根据一般的MR方法，要被检查的患者的身体被布置于强的均匀的磁场B0中，所述磁场的方向同时定义的测量所基于的坐标系的轴(通常是z轴)。磁场B0产生取决于磁场强度的针对个体核自旋不同的能级，所述能级可以通过施加具有限定频率(所谓的拉莫尔频率，或MR频率)的电磁交变场(RF场)而被激发(自旋共振)。从宏观的视角，个体核自旋的分布产生总体磁化，其可以通过施加垂直于z轴的合适的频率的电磁脉冲(RF脉冲)而被偏离出平衡态，使得自旋执行关于z轴的进动。进动描绘锥形的表面，其孔径角被称为翻转角。翻转角的幅度依赖于所施加的电磁脉冲的强度和持续时间。在所谓的90°脉冲的情况下，自旋被从z轴偏转到横向平面(翻转角90°)。
在RF脉冲结束后，磁化弛豫回初始的平衡态，其中，z方向的磁化以第一时间常数T1(自旋晶格弛豫或纵向弛豫时间)再次建立，并且在垂直于z方向的磁化以第二时间常数T2(自旋-自旋或横向弛豫时间)弛豫。磁化的变化可以借助于接收RF线圈检测到，其以如下的方式在MR设备的检查体积内被布置和取向：使得磁化的变化在垂直于z轴的方向被测量。横向磁化的衰减伴随有，例如，在施加90°脉冲之后，核自旋(由磁场不均匀性引起的)从具有相同相位的有序状态到所有相位角均匀地分布的状态(失相)的转变。所述失相可以借助于重新聚焦脉冲(例如，180°脉冲)来补偿。这在接收线圈中产生回波信号。
为实现身体中的空间分辨，沿着主轴延伸的恒定磁场梯度被叠加到均匀磁场上，造成自旋共振频率的线性空间依赖性。在所述接收天线中拾取的信号则包括不同频率的分量，所述分量可以与所述身体/对象中的不同位置相关联。经由所述接收线圈获得的信号数据对应于空间频率域，并且被称作k空间数据。所述k空间数据通常包括用不同的相位编码采集的多条线。每条k空间线都通过收集若干样本进行数字化。k空间数据的集合例如借助于逆傅里叶变换而被转换成MR图像。
在MR成像中，通常希望获得关于水和脂肪对总信号的相对贡献的信息，以抑制其中一个的贡献或者单独地或共同地分析它们两者的贡献。如果组合来自在不同回波时间采集的来自两个或更多个对应回波的信息，则可以计算这些贡献。这可以被认为是化学位移编码，其中通过在略微不同的回波时间采集两个或更多个MR图像来定义和编码额外的维度，化学位移维度。对于水/脂肪分离，这些类型的实验通常被称为迪克逊型测量。借助于迪克逊MR成像或迪克逊水/脂肪MR成像，通过计算在不同回波时间获得的来自两个或更多个相应回波的水和脂肪的贡献来实现水/脂肪分离。通常，这种分离是可能的，因为在脂肪和水中存在氢的已知的进动频率差。在其最简单的形式中，通过添加或减少“同相”和“异相”数据集来生成水和脂肪图像。
近年来已经提出了几种迪克逊型MR成像方法。除了用于水/脂肪分离的不同策略之外，已知技术的主要特征在于它们获得的回波(或“点”)的特定数量以及它们对使用的回波时间施加的约束。传统的所谓的两点和三点方法需要同相和反相回波时间，其中，水和脂肪信号分别在复平面中平行和反平行。三点方法逐渐被推广以允许灵活的回波时间。因此，它们不再将回波时间的水信号与脂肪信号之间的角度或相位限制到某个值。通过这种方式，它们在成像序列设计中提供了更大的自由度，并且尤其能够在来自采集的信噪比(SNR)增益和分离中的SNR损失之间进行权衡。期望仅采样两个而不是三个回波以减少扫描时间。然而，对回波时间的约束实际上可能使双回波采集比三回波采集更慢。Eggers等人(Magnetic Resonance in Medicine，65,96-107,2011)提出了一种双回波柔性迪克逊型MR成像方法，所述方法能够消除这样的约束。
迪克逊型MR成像方法通常与使用多次重复或多次采集方法的快速(极速)自旋回波序列组合应用。通常，采用具有移位的读出磁场梯度和采集窗口的两个或三个交错测量。
已知的双点或多点迪克逊技术的主要缺点是获得多个回波作为水/脂肪分离的先决条件需要长的扫描时间。当应用两点迪克逊技术时，最小扫描时间至少加倍。另一个缺点是它们对运动的敏感性增加以及它们对T2 *效应的敏感性。
在文献中已经报道了单点迪克逊技术，其中仅在单个回波时间采集回波信号(参见，例如，J.Ma，“A Single-Point Dixon Technique for Fat-Suppressed Fast 3DGradient-Echo Imaging With a Flexible Echo Time”,Journal of MagneticResonance Imaging，第27卷，第881-890页，2008年)。与传统的多点技术相比，它们具有以下几个优点：扫描时间要短得多，它们不受T2 *效应的影响，并且它们对运动不太敏感。
然而，已知的单点迪克逊技术的缺点是它们固有的不能正确地将“混合”体素出现的区域中的水和脂肪的信号贡献分开。在这样的混合体素中，存在来自水和脂肪的信号贡献(例如，在体素中含有约65％脂肪和35％水贡献的骨组织中)。这些体素将被传统技术识别为纯脂肪体素或纯水体素(取决于哪种贡献占优势)。从放射科医师的角度来看，这在实践中是不可接受的。
早期报道的单点技术的另一个缺点是所谓的水/脂肪交换的可能性。来自不同化学物质到采集的回波信号的贡献的回顾性分离依赖于主磁场B0的平滑空间变化。该一般假设通常在检查体积内的大磁化率梯度附近以及远离所用MR设备的主磁体线圈的等中心的位置处违反。这样的缺陷导致常规用于回溯分离来自不同化学物质的信号贡献的算法“交换”，结果是来自脂肪的信号贡献错误地出现在水图像中，反之亦然。
还已知的是，关于主磁场的空间变化的先验知识(例如，单独采集的B0图)可用于解决前述单点迪克逊技术的问题。但是，B0图必须非常准确。在实践中几乎不可能实现B0图的足够精确度以确保鲁棒的水/脂肪分离。
发明内容
根据上述内容容易理解，存在对改进的MR成像技术的需要。本发明的一个目的是提供一种迪克逊水/脂肪分离技术，特别是与单点采集方案相结合，其避免由于主磁场B0的缺陷而在重建的MR图像中交换水和脂肪信号。
根据本发明，公开了一种包括以下步骤的MR成像方法：
-通过使对象经受第一成像序列来在预扫描中生成和采集回波信号；
-根据所述预扫描的所述回波信号来导出脂肪分数图；
-通过使所述对象经受第二成像序列来在临床扫描中生成和采集回波信号；
-根据所述脂肪分数图和所述临床扫描的所述回波信号来导出场图估计；
-根据所述临床扫描的所述回波信号来重建MR图像，其中，基于所述场图估计来分离来自脂肪和水的信号贡献。
本发明解决了传统迪克逊型MR技术的上述限制。本发明旨在消除水信号与脂肪信号的交换。
本发明的见解是，在脂肪部分已知的条件下，可以克服常规单点迪克逊技术的上述问题和缺点。因此，根据本发明，在预扫描中确定脂肪分数图。脂肪分数被定义为给定体素中脂肪对总信号(水信号和脂肪信号贡献的总和)的相对贡献。
所述第一成像序列优选地在两个或更多个不同的回波时间处生成预扫描的回波信号，其中，使用双点或多点迪克逊技术以常规方式导出所述脂肪分数图。所述第二成像序列优选地在单个回波时间处生成临床扫描的回波信号，其中，使用单点迪克逊技术来分离脂肪和水的信号贡献。换句话说，根据本发明的优选实施例，双点或多点迪克逊技术用于预扫描，而单点迪克逊技术用于临床扫描。
术语“临床扫描”指的是常规MR成像扫描，MR图像最终从所述常规MR成像扫描重建。相反，预扫描仅用于实现脂肪分数图的导出。不根据预扫描的回波信号数据来重建MR图像(包括有用的诊断信息)。
替代地，第二成像序列也在两个或更多个不同的回波时间处生成临床扫描的回波信号，其中，使用双点或多点迪克逊技术来分离脂肪和水的信号贡献。在该实施例中，针对预扫描和临床扫描均使用两点或多点迪克逊技术。
所述第二成像序列可以是常规用于迪克逊成像的任何多击发、多回波成像序列。
本发明的进一步见解是，可以从脂肪分数图和在临床扫描中采集的信号数据导出场图估计。在本发明的含义内，场图反映了视场内每个体素的相移，所述相移是由主磁场B0的不均匀性、涡流或其他相位偏移引起的。根据本发明，在发生混合体素(见上文)的区域中使得场图信息可用，从而能够在MR图像重建步骤中实现正确的水/脂肪分离。场图信息排除了针对水/脂肪分离使用的算法中的任何模糊性。
本发明的进一步见解是，脂肪分数图仅需要在相对粗糙的空间网格上(例如，具有5mm×5mm×5mm或甚至更大的体素尺寸)已知，其可以准确地捕获主磁场的空间变化(场图)。因此，在本发明的优选实施例中，预扫描的空间分辨率低于临床扫描的空间分辨率(从临床扫描数据重建的MR图像的体素尺寸可以是1mm×1mm×1mm甚至更小)。在这种情况下，场图估计也将最初在预扫描的较低空间分辨率下导出。然后，在重建MR图像的步骤中，在分离来自脂肪和水的信号贡献之前，可以通过内插在临床扫描的分辨率下计算场图估计。在重建MR图像的步骤中，在将来自脂肪和水的信号贡献分离之前，可以可选地将平滑应用于场图估计。
本发明的低分辨率预扫描可以在非常短的扫描时间(实际上在1到5秒之间)执行。因此，由预扫描引起的额外扫描时间可以忽略不计。可以关于回波时间优化预扫描，使得水/脂交换的概率最小化。这导致非常准确的脂肪分数图。在精确的脂肪分数图的基础上，最终重建的MR图像也将不包括任何水/脂肪交换。本发明利用了不正确确定脂肪分数的概率明显小于(接近零)传统迪克逊方法中水/脂肪交换的概率。
在预扫描具有与临床扫描不同的对比度加权的情况下，应该在导出场图估计之前校正由预扫描产生的脂肪分数图。可以基于所使用的序列参数以直接的方式执行该校正。目前为止描述的本发明的方法可以借助于MR设备来执行，所述MR设备包括：至少一个主磁体线圈，其用于在检查体积内生成稳定的磁场B0；多个梯度线圈，其用于在检查体积内的不同空间方向上生成切换的磁场梯度；至少一个体RF线圈，其用于在检查体积内生成RF脉冲和/或用于接收来自定位于检查体积内的患者的身体的MR信号；控制单元，其用于控制RF脉冲的时间演替和切换的磁场场梯度；以及重建单元，其用于根据接收到的MR信号来重建MR图像。本发明的方法可以通过对重建单元的对应的编程和/或MR设备的控制单元来实现。
本发明的方法可以有利地在临床中当前使用的多数MR设备中实施。为此，仅需要使用控制MR设备的计算机程序，使得其执行本发明的以上解释的方法。所述计算机程序可以存在于数据载体上或者可以存在于数据网络上，使得能够被下载以安装在MR设备的控制单元中。
附图说明
随附附图公开了本发明的优选的实施例。然而，要理解，附图仅被设计用于于图示和说明的目的，并且不作为对本公开的限度的限定。在附图中：
图1：示出了用于执行本发明的方法的MR设备；
图2：示出了根据本发明的预扫描得到的脂肪分数图(左)和粗糙空间网格上的相应的场图估计(右)的实际示例；
图3：示出了根据本发明从临床扫描数据和根据本发明的场图估计重建的水图像(左)和脂肪图像(右)。
具体实施方式
参考图1，示出了MR设备1。所述设备包括超导的或常导的主磁体线圈2，使得沿着通过检查体积的z轴创建基本上均匀的、空间上恒定的主磁场B0。该设备还包括一组(一阶、二阶，以及——如果适用的话——三阶)匀场线圈2'，其中，流动通过组2'的各个匀场线圈的电流是可控制的，以便最小化检查体积内的B0偏差。
磁共振生成和操纵系统应用一系列RF脉冲和切换的磁场梯度来反转或激发核磁自旋、诱发磁共振、重新聚焦磁共振、操纵磁共振、空间地或者以其他方式对磁共振进行编码、使自旋饱合，等等，以执行MR成像。
更具体地，梯度放大器3将电流脉冲应用到沿着检查体积的x、y和z轴的全身梯度线圈4、5和6中选定的全身梯度线圈。数字RF频率发射器7经由发送/接收开关8来将RF脉冲或脉冲包发送到身体RF线圈9以将RF脉冲发送到检查体积。典型的MR成像序列包括短持续时间的RF脉冲分段的包，其与任何所应用的磁场梯度一起来实现对核磁共振的选定操纵。该RF脉冲被用于饱和、激发共振、反转磁化、重新聚焦共振或者操纵共振并且选择定位在检查体积中的身体10的部分。MR信号也被身体RF线圈9拾取。
为了生成身体10的有限区域的MR图像，例如借助于平行成像，将一组局部阵列RF线圈11、12、13放置为与被选择用于成像的区域邻接。该阵列线圈11、12、13可以被用于接收由身体线圈RF发射所诱发的MR信号。
得到的MR信号由身体RF线圈9和/或通过阵列RF线圈11、12、13来拾取并且通过优选地包括前置放大器(未示出)的接收器14来解调。接收器14经由发送/接收开关8连接到RF线圈9、11、12和13。
主计算机14控制匀场线圈2’以及梯度脉冲放大器3和发射器7来生成多个MR成像序列中的任何一个，例如回波平面成像(EPI)、回波体积成像、梯度和自旋回波成像、快速自旋回波成像等等。针对选定的序列，接收器14在每个RF激发脉冲之后快速地相继接收单个或多个MR数据线。数据采集系统16执行对接收到信号的模数转换并且将每个MR数据线转换为适于进一步处理的数字格式。在现代MR设备中，数据采集系统16是独立的计算机，其专用于采集原始图像数据。
最终，数字原始图像数据通过应用傅立叶变换或其他合适的重建算法(诸如SENSE或SMASH)的重建处理器17而被重建为图像表示。MR图像可以表示穿过患者的平面切片、平行平面切片的阵列、三维体积等等。图像然后被存储在图像存储器中，其中，它可以被访问以用于例如经由提供得到的MR图像的人类可读的显示的视频监视器18来将切片、投影或者图像表示的其它部分转换为用于可视化的适当格式。
根据本发明，通过应用第一成像序列，在预扫描中以低空间分辨率生成和采集回波信号。该第一成像序列可以是任何常规的两点或多点自旋回波或梯度回波序列，例如使用适当的特定回波时间的极速自旋回波序列。预扫描的体素尺寸为5mm×5mm×5mm或更大。该预扫描的持续时间约为5秒或更短。在预扫描的粗网格上以常规公知的方式从预扫描的回波信号导出脂肪分数图。作为下一步骤，通过应用第二成像序列，以相应诊断任务所需的更高分辨率(体素尺寸1mm×1mm×1mm或更小)执行临床扫描。第二成像序列是单回波序列，如常规用于单点迪克逊成像，其中回波信号仅在单个特定回波时间采集。
临床扫描的信号可以建模为：
(t)＝(w+fc(t))z(t)
其中，s(t)是针对给定体素在时间't'的测量(复数)信号；‘w’表示水贡献(实数)；‘f’表示脂肪贡献(实数)；‘c(t)’表示在时间't'脂肪贡献相对于水贡献(复数)的幅度和相位。‘c(t)’是先验已知的并且通过脂肪质子的MR光谱(在迪克逊水/脂肪分离算法中常规使用的‘光谱模型')来确定，并且‘z(t)’是表示在本发明的含义内的场图估计的相量。‘z(t)’表示由于给定体素位置处的主磁场B0的不均匀性引起的相位演变。
上述公式可以改写为：
Figure BDA0001996021240000081
根据脂肪分数图可用的针对给定体素的脂肪分数‘FF’计算如下：
Figure BDA0001996021240000082
在此基础上，‘z(t)’的相位可以计算为：
Figure BDA0001996021240000091
因为只需要相位来计算场图估计，所以可以忽略未知项‘w’或‘f’。因此，上述公式表明，如果已知脂肪分数图，则完全定义场图估计。
在预扫描具有与临床扫描不同的对比度加权的情况下，需要在进一步处理之前校正从预扫描的回波信号导出的脂肪分数图。通常，给定第一和第二成像序列的参数(在下文中称为“scan1”和“scan 2”)和组织的特性，人们可以使用众所周知的信号方程来校正由于T1、T2、T2*等引起的信号修改。通常，以下公式适用于将来自给定组织的信号在一次扫描中与另一次扫描相关联：
Figure BDA0001996021240000092
其中，函数f取决于序列的类型和包含例如重复时间、翻转角、反转时间、回波时间等的序列参数集。参数A12表示针对给定组织类型的两次扫描之间的信号变化。因此，可以针对水组织(w)和脂肪组织(f)定义参数A12：
wscan2＝wscan1A12,w
fscan2＝fscan1A12,f
这些关系可用于校正脂肪分数(FF)图：
Figure BDA0001996021240000093
Figure BDA0001996021240000094
Figure BDA0001996021240000095
Figure BDA0001996021240000096
一旦获得经校正的脂肪分数图FFscan2，它可以容易地用于如上所述的进一步的水/脂肪分离过程。
图2示出了从预扫描导出的脂肪分数图(左图)。如前所述导出的相应的场图估计显示在右侧图像中。现在，在预扫描的粗略空间网格上可以获得脂肪分数图和场图估计。
任选地，可以在进一步处理之前应用场图估计的空间平滑。在需要进行水/脂肪分离的临床扫描的更精细空间网格上需要场图估计。这可以通过插值来简单地实现。
对于水和脂肪MR图像的重建，再次应用上述信号模型：
s(t)＝(w+fc(t))z(t)
实数‘w’和‘f’现在可以直接导出为复数值‘s(t)’(测量信号)，‘c(t)’(光谱模型)，并且同样‘z(t)’(场图估计)是已知的。‘w’和‘f’是通过求解以下方程组得到的：
Figure BDA0001996021240000101
如果场图估计已知并且‘Im(c(t))’不为零，则可以进行反演。条件‘Im(c(t))＝0’对应于水和脂肪贡献异相或同相的回波时间。因此，所描述的基于单点采集的方法仅在这两种情况不适用时才起作用。不应使用同相回波时间或异相回波时间。采集越接近‘Im(c(t))＝+/-1’，系统调节越好，并且水/脂肪分离的质量越好。‘Im(c(t))＝+/-1’对应于部分异相和部分同相回波时间。
图3示出了在临床扫描的高分辨率下的重建水图像(左)和相应的脂肪图像(右)。可以看出，水和脂肪的分离在脊柱区域(箭头)是正确的，已知在水/脂肪交换方面，传统的单点迪克逊成像技术中存在问题区域。

Claims (13)

1.一种MR成像方法，包括以下步骤：
-通过使对象(10)经受第一成像序列来在预扫描中生成和采集化学位移编码的回波信号；
-根据所述预扫描的所述回波信号来导出脂肪分数图；
-通过使所述对象(10)经受第二成像序列来在临床扫描中生成和采集化学位移编码的回波信号；
-根据所述脂肪分数图和所述临床扫描的所述回波信号来导出场图估计；
-根据所述临床扫描的所述回波信号来重建MR图像，其中，基于所述场图估计来分离来自脂肪和水的信号贡献。
2.一种MR成像方法，包括以下步骤：
-通过使对象(10)经受第一成像序列来在预扫描中生成和采集化学位移编码的回波信号；
-根据所述预扫描的所述回波信号来导出脂肪分数图；
-通过使所述对象(10)经受第二成像序列来在临床扫描中生成和采集回波信号，所述第二成像序列在单个回波时间处生成所述临床扫描的所述回波信号；
-根据所述脂肪分数图和所述临床扫描的所述回波信号来导出场图估计；
-根据所述临床扫描的所述回波信号来重建MR图像，其中，使用单点迪克逊技术并且基于所述场图估计来分离来自脂肪和水的信号贡献。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一成像序列在两个或更多个不同的回波时间处生成所述预扫描的所述回波信号，其中，使用双点或多点迪克逊技术来导出所述脂肪分数图。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二成像序列在两个或更多个不同的回波时间处生成所述临床扫描的所述回波信号，其中，使用双点或多点迪克逊技术来分离来自脂肪和水的所述信号贡献。
5.根据权利要求1-4中的任一项所述的方法，其中，所述预扫描的空间分辨率低于所述临床扫描的空间分辨率。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述场图估计是在所述预扫描的所述空间分辨率下导出的。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，在重建所述MR图像的步骤中，在分离来自脂肪和水的所述信号贡献之前，通过内插而在所述临床扫描的所述分辨率下计算所述场图估计。
8.根据权利要求1-4中的任一项所述的方法，其中，在重建所述MR图像的步骤中，在分离来自脂肪和水的所述信号贡献之前，将平滑应用于所述场图估计。
9.根据权利要求1-4中的任一项所述的方法，其中，使用所述预扫描和所述临床扫描的组织类型和序列参数的知识，针对所述预扫描与所述临床扫描之间的对比度加权差异来校正所述脂肪分数图。
10.一种用于执行根据权利要求1-9中的任一项所述的方法的MR设备，所述MR设备(1)包括：至少一个主磁体线圈(2)，其用于在检查体积内生成稳定的主磁场B0；若干梯度线圈(4、5、6)，其用于在所述检查体积内在不同空间方向上生成切换的磁场梯度；至少一个RF线圈(9)，其用于在所述检查体积内生成RF脉冲和/或用于接收来自被定位于所述检查体积内的对象(10)的MR信号；控制单元(15)，其用于控制RF脉冲和切换的磁场梯度的时间演替；以及重建单元(17)，其用于根据接收到的MR信号来重建MR图像，其中，所述MR设备(1)被布置为执行以下步骤：
-通过使所述对象经受第一成像序列来在预扫描中生成和采集化学位移编码的回波信号；
-根据所述预扫描的所述回波信号来导出脂肪分数图；
-通过使所述对象(10)经受第二成像序列来在临床扫描中生成和采集化学位移编码的回波信号；
-根据所述脂肪分数图和所述临床扫描的所述回波信号来导出场图估计；
-根据所述临床扫描的所述回波信号来重建MR图像，其中，基于所述场图估计来分离来自脂肪和水的信号贡献。
11.一种存储要在MR设备上运行的计算机程序的数据载体，所述计算机程序包括用于以下的指令：
-通过使对象(10)经受第一成像序列来在预扫描中生成和采集化学位移编码的回波信号；
-根据所述预扫描的所述回波信号来导出脂肪分数图；
-通过使所述对象(10)经受第二成像序列来在临床扫描中生成和采集化学位移编码的回波信号；
-根据所述脂肪分数图和所述临床扫描的所述回波信号来导出场图估计；
-根据所述临床扫描的所述回波信号来重建MR图像，其中，基于所述场图估计来分离来自脂肪和水的信号贡献。
12.一种用于执行根据权利要求1-9中的任一项所述的方法的MR设备，所述MR设备(1)包括：至少一个主磁体线圈(2)，其用于在检查体积内生成稳定的主磁场B0；若干梯度线圈(4、5、6)，其用于在所述检查体积内在不同空间方向上生成切换的磁场梯度；至少一个RF线圈(9)，其用于在所述检查体积内生成RF脉冲和/或用于接收来自被定位于所述检查体积内的对象(10)的MR信号；控制单元(15)，其用于控制RF脉冲和切换的磁场梯度的时间演替；以及重建单元(17)，其用于根据接收到的MR信号来重建MR图像，其中，所述MR设备(1)被布置为执行以下步骤：
-通过使对象(10)经受第一成像序列来在预扫描中生成和采集化学位移编码的回波信号；
-根据所述预扫描的所述回波信号来导出脂肪分数图；
-通过使所述对象(10)经受第二成像序列来在临床扫描中生成和采集回波信号，所述第二成像序列在单个回波时间处生成所述临床扫描的所述回波信号；
-根据所述脂肪分数图和所述临床扫描的所述回波信号来导出场图估计；
-根据所述临床扫描的所述回波信号来重建MR图像，其中，使用单点迪克逊技术并且基于所述场图估计来分离来自脂肪和水的信号贡献。
13.一种存储要在MR设备上运行的计算机程序的数据载体，所述计算机程序包括用于以下的指令：
-通过使对象(10)经受第一成像序列来在预扫描中生成和采集化学位移编码的回波信号；
-根据所述预扫描的所述回波信号来导出脂肪分数图；
-通过使所述对象(10)经受第二成像序列来在临床扫描中生成和采集回波信号，所述第二成像序列在单个回波时间处生成所述临床扫描的所述回波信号；
-根据所述脂肪分数图和所述临床扫描的所述回波信号来导出场图估计；
-根据所述临床扫描的所述回波信号来重建MR图像，其中，使用单点迪克逊技术并且基于所述场图估计来分离来自脂肪和水的信号贡献。
CN201780056863.2A 2016-08-15 2017-08-15 具有迪克逊型水/脂肪分离的mr成像 Active CN109716155B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP16184159.8 2016-08-15
EP16184159 2016-08-15
PCT/EP2017/070674 WO2018033535A1 (en) 2016-08-15 2017-08-15 Mr imaging with dixon-type water/fat separation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109716155A CN109716155A (zh) 2019-05-03
CN109716155B true CN109716155B (zh) 2022-03-29

Family

ID=56684550

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780056863.2A Active CN109716155B (zh) 2016-08-15 2017-08-15 具有迪克逊型水/脂肪分离的mr成像

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10859652B2 (zh)
EP (1) EP3497456B1 (zh)
JP (1) JP6928077B2 (zh)
CN (1) CN109716155B (zh)
WO (1) WO2018033535A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111047597B (zh) * 2019-12-30 2023-04-25 中国科学院武汉物理与数学研究所 一种基于深度学习的多回波水脂分离方法
CN114159027B (zh) * 2021-11-26 2024-04-12 浙江大学 一种变回波个数的磁共振指纹成像方法
WO2023108325A1 (zh) * 2021-12-13 2023-06-22 中国科学院深圳先进技术研究院 脂肪定量成像方法、装置、设备及其存储介质

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102779327A (zh) * 2011-05-12 2012-11-14 上海联影医疗科技有限公司 一种基于欠采样k-空间数据的水脂分离方法
WO2013126252A1 (en) * 2012-02-20 2013-08-29 Wisconsin Alumni Research Foundation System and method for magnetic resonance imaging water-fat separation with full dynamic range using in-phase images
CN105103001A (zh) * 2013-04-03 2015-11-25 皇家飞利浦有限公司 使用高snr同相图像和较低snr至少部分地异相图像的dixon型水/脂肪分离mri
CN105308469A (zh) * 2013-06-06 2016-02-03 皇家飞利浦有限公司 具有B0失真校正的并行MR成像以及使用规则化的SENSE重建的多点Dixon水-脂肪分离
CN105785298A (zh) * 2016-03-10 2016-07-20 大连锐谱科技有限责任公司 一种高精度三维化学位移成像方法
CN105796065A (zh) * 2014-12-29 2016-07-27 中国科学院深圳先进技术研究院 基于水脂分离的无参考温度测量方法及系统
CN105809662A (zh) * 2014-12-30 2016-07-27 中国科学院深圳先进技术研究院 磁共振成像的图像水脂分离方法和系统

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6263228B1 (en) * 1998-08-27 2001-07-17 Toshiba America, Mri, Inc. Method and apparatus for providing separate water-dominant and fat-dominant images from single scan single point dixon MRI sequences
JP3907944B2 (ja) * 2000-12-28 2007-04-18 株式会社日立メディコ 磁気共鳴イメージング方法及び装置
US8502538B2 (en) * 2009-03-19 2013-08-06 Kabushiki Kaisha Toshiba B1 and/or B0 mapping in MRI system using k-space spatial frequency domain filtering with complex pixel by pixel off-resonance phase in the B0 map
US20110140696A1 (en) 2009-12-15 2011-06-16 Huanzhou Yu System and method for quantitative species signal separation using mr imaging
US8373415B2 (en) * 2010-04-15 2013-02-12 Wisconsin Alumni Research Foundation Method for separating magnetic resonance imaging signals using spectral distinction of species
WO2011139232A1 (en) 2010-05-03 2011-11-10 Nanyang Technological University Automated identification of adipose tissue, and segmentation of subcutaneous and visceral abdominal adipose tissue
EP2503348A1 (en) 2011-03-24 2012-09-26 Koninklijke Philips Electronics N.V. MRI using a multi-point Dixon technique and a low resolution calibration scan
US8587305B2 (en) 2011-01-11 2013-11-19 General Electric Company System and method for fat suppression in chemical shift based water-fat separated MR imaging
JP6467344B2 (ja) 2012-09-04 2019-02-13 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． ディクソン水脂肪分離を用いるプロペラ
US9329250B2 (en) 2013-03-14 2016-05-03 Wisconsin Alumni Resesarch Foundation System and method for combined chemical species separation and high resolution R2* mapping with magnetic resonance imaging
DE102013217650B4 (de) 2013-09-04 2016-01-21 Siemens Aktiengesellschaft Zwei-Punkt Dixon-Technik
CN105934683B (zh) 2013-12-19 2019-05-28 皇家飞利浦有限公司 具有对主磁场变化的估计的dixon型水/脂肪分离的mri
DE102014201207B4 (de) * 2014-01-23 2018-11-08 Siemens Healthcare Gmbh Korrektur einer B0-Karte auf chemische Verschiebungen
US10338180B2 (en) * 2015-10-12 2019-07-02 Wisconsin Alumni Research Foundation System and method for gradient measurement using single-point imaging
JP5979327B2 (ja) * 2016-01-04 2016-08-24 株式会社日立製作所 磁気共鳴イメージング装置、その作動方法及び時系列画像作成プログラム

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102779327A (zh) * 2011-05-12 2012-11-14 上海联影医疗科技有限公司 一种基于欠采样k-空间数据的水脂分离方法
WO2013126252A1 (en) * 2012-02-20 2013-08-29 Wisconsin Alumni Research Foundation System and method for magnetic resonance imaging water-fat separation with full dynamic range using in-phase images
CN105103001A (zh) * 2013-04-03 2015-11-25 皇家飞利浦有限公司 使用高snr同相图像和较低snr至少部分地异相图像的dixon型水/脂肪分离mri
CN105308469A (zh) * 2013-06-06 2016-02-03 皇家飞利浦有限公司 具有B0失真校正的并行MR成像以及使用规则化的SENSE重建的多点Dixon水-脂肪分离
CN105796065A (zh) * 2014-12-29 2016-07-27 中国科学院深圳先进技术研究院 基于水脂分离的无参考温度测量方法及系统
CN105809662A (zh) * 2014-12-30 2016-07-27 中国科学院深圳先进技术研究院 磁共振成像的图像水脂分离方法和系统
CN105785298A (zh) * 2016-03-10 2016-07-20 大连锐谱科技有限责任公司 一种高精度三维化学位移成像方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN109716155A (zh) 2019-05-03
EP3497456A1 (en) 2019-06-19
JP6928077B2 (ja) 2021-09-01
EP3497456B1 (en) 2023-10-11
US10859652B2 (en) 2020-12-08
JP2019524303A (ja) 2019-09-05
WO2018033535A1 (en) 2018-02-22
US20190212404A1 (en) 2019-07-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2646843B1 (en) Mr imaging using a multi-point dixon technique
US9575154B2 (en) MR imaging using a multi-point dixon technique
CN105556326B (zh) 具有dixon类型的水/脂肪分离的mr成像
US9983284B2 (en) MRI with dixon-type water/fat separation and prior knowledge about inhomogeneity of the main magnetic field
US9977108B2 (en) Metal resistant MR imaging reference scan
US8866476B2 (en) MR imaging using parallel signal acquisition
US10359489B2 (en) Phase sensitive inversion recovery MRI with water/fat separation
EP3295194B1 (en) Parallel mr imaging with rf coil sensitivity mapping
CN110720047B (zh) 双回波Dixon型水/脂肪分离MR成像
CN109716155B (zh) 具有迪克逊型水/脂肪分离的mr成像
US20140121492A1 (en) Mri with separation of different chemical species using a spectral model
CN107810425B (zh) 消除非t2加权信号贡献的t2加权mr成像
EP2503348A1 (en) MRI using a multi-point Dixon technique and a low resolution calibration scan
CN111164444B (zh) 具有经改进的脂肪位移校正的Dixon型水/脂肪分离MR成像
WO2020173688A1 (en) Epi mr imaging with distortion correction
CN114402214A (zh) 狄克逊型水/脂肪分离mr成像
WO2016124397A1 (en) Mr imaging with b1 mapping

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant